Оптимизация работы электроприводов систем охлаждения мощных трансформаторов

• Автор: Рудняков, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с. : ил

Содержание
Введение
Г лава 1 Системы охлаждения крупного трансформаторного оборудования с принудительной циркуляцией воздуха (воды) и масла
1.1. Системы охлаждения крупного трансформаторного оборудования
1.2. Типы систем охлаждения крупного трансформаторного оборудования
1.3. Управление приводами масляно-воздушных систем охлаждения.
1.4. Примеры построения применяемых масляно-воздушных систем охлаждения
1.5. Недостатки применяемых систем охлаждения ДЦ и НДЦ и пути
их устранения при помощи регулируемого привода
1.6. Снижение энергопотребления за счет равномерного распределения потоков масла и воздуха
1.7. Примеры определения энергетического эффекта при применении регулируемого привода
1.8. Возможность повышения ресурса агрегатов системы охлаждения
1.9. Основные задачи, возникаюШиё'при-применении регулируемого привода в системах охлаждеш^руДбого трансформаторного оборудования
Г лава 2 Исследование режимов работы систем
охлаждения крупного трансформаторного оборудования
2.1. Обоснование необходимости исследования режимов работы трансформаторного оборудования
2.2. Введение функции Бреж
2.3. Получение функции Рреж
2.4. Применение функции Бреж
Г лава 3 Система автоматического регулирования устройств
охлаждения на базе регулируемого привода для крупного трансформаторного оборудования
3.1. Выбор структуры системы автоматического регулирования
3.2. Описание структурной схемы системы автоматического регулирования
3.3. Причины использования математической модели объекта регулирования
3.4. Параметры определяемые по модели
3.5. Описание блок-схемы предложенной системы охлаждения

Г лава 4 Модель объекта регулирования для рассматриваемого
трансформаторного оборудования
4.1. Методы, использованные для построения модели
4.2. Упрощения, принятые при построении модели
4.3. Методики модели
4.3.1. Методика определения основных геометрических и теплофизических параметров обмотки
4.3.2. Методика определения свойств трансформаторного масла
в зависимости от его температуры Тм [°С]
4.3.3. Методика расчета осевого повышение температуры масла
в обмотке температурных параметров обмоток
4.3.4. Методика определения перепада температуры между маслом и обмоткой
4.3.5. Методика определения средней температуры и температуры наиболее нагретой точки обмотки
4.3.6. Методика определения потерь в обмотках и суммарных потерь в охлаждаемом устройстве
4.3.7. Методика определения мощности отводимой через стенки бака
4.3.8. Методика расчета гидравлических характеристик охладителей
4.3.9. Методика расчета тепловых характеристик охладителя
4.3.10. Методика расчета температур масла в верхней и нижней части бака, перепада температуры масла по баку и температуры масла бака
4.4. Определение основных температурных и энергетических характеристик трансформатора в статике
4.5. Определение основных температурных и энергетических характеристик трансформатора в динамике
4.6. Описание структурной схемы объекта регулирования
4.7. Адекватность построенной модели
Глава 5 Синтез системы автоматического регулирования
5.1. Синтез системы регулирования в статике
5.1.1. Задачи синтеза
5.1.2. Обеспечение достаточной подачи масла
5.1.3. Задача оптимизации режима работы систем охлаждения
5.1.4. Задача локальной оптимизации
5.1.5. Методика оптимизации статических режимов
5.1.6. Статическая точность поддержания температуры
5.2. Синтез системы регулирования в динамике
5.2.1. Основные требования
5.2.2. Настройка реіулятора
5.2.3. Определение скорости изменения температуры
5.2.4. Примеры расчета переходных процессов

Глава 6 Оценка эффективности применения регулируемого привода
для системы охлаждения автотрансформатора 1АТ (2АТ),
установленного на ОРУ Смоленской АЭС
Заключение

Тогда максимальный энергетический эффект для вентиляторов будет определяться выражением
Для данного конкретного случая он будет составлять 10.2 кВт на фазу, что соответствует снижению потребляемой мощности ровно в 3 раза. В данном конкретном случае энергетический эффект от применения регулируемого привода вентиляторов не велик, и прежде всего важна стабилизация температурного режима автотрансформатора и отказ от релейного режима работы вентиляторов как технологически неоптимального.
Тем не менее, суммарное снижение потребляемой для охлаждения мощности может составить до 192 кВт на весь автотрансформатор, а с учетом КПД двигателей маслонасосов и вентиляторов и того больше.
Эти примеры наглядно показывает, сколь энергетически значимым может оказаться применение регулируемого привода для систем охлаждения крупного трансформаторного оборудования. При этом очевидно, что энергетический эффект от применения регулируемого привода будет существенно зависеть от режимов работы охлаждаемого оборудования.
1.8. Возможность повышение ресурса агрегатов системы охлаищения
В плане ресурса работы агрегатов системы охлаждения крупного трансформаторного оборудования наиболее уязвимым местом являются подшипниковые узлы асинхронных короткозамкнутых двигателей маслонасосов и вентиляторов. Снижение расхода масла и воздуха, осуществляемое уменьшением скорости вращения агрегатов и давления, приводит к снижению нагрузки на подшипники. Следовательно, увеличивается срок службы подшипниковых узлов согласно формуле [2]

в я тах
(1.16)
(1.17)